Die globale Pandemie hat die Welt vor ganz neue Herausforderungen gestellt. Sie hat Unternehmen gezwungen, remote zu arbeiten, und Schulen, remote zu unterrichten – und in vielen Fällen hat sie die Geschwindigkeit enorm beschleunigt, das dafür notwendige Setup einzurichten. Dies hatte zur Folge, dass der Bedarf nach schnellem Zugriff auf Informationen zur großen Herausforderung für die Rechenzentren wurde. Laut statista.com wird die Gesamtmenge der weltweit erstellten, erfassten, kopierten und verbrauchten Daten im Jahr 2021 1 schätzungsweise 79 Zettabyte erreichen. Es war und ist keine einfache Aufgabe, die Verfügbarkeit und Qualität von Online-Diensten während der Pandemie aufrechtzuerhalten und gleichzeitig die steigende Nachfrage zu bewältigen, die größtenteils durch das Wachstum im Bereich Internet of Things (IoT) bedingt ist. Die Pandemie hat deutlich gemacht, wie wichtig Rechenzentren nicht nur für IT-Unternehmen, sondern auch für den Alltag aller Internet-Nutzer sind. Wird die aktuelle Erfahrung den Ausbau von Rechenzentren beschleunigen und wie werden die Rechenzentren der Zukunft aussehen?
Data Center: Ein Branchenüberblick
Der Markt für Dienstleistungen von Rechenzentren wird im Jahr 2020 auf 48,9 Milliarden US-Dollar geschätzt. Schätzungen sagen, dass diese Zahl bis 2026 auf 105,6 Milliarden Dollar 2 ansteigen wird. Laut dem Data Center Services Market Report sind die primären Wachstumstreiber 3:
- das Next Normal in Form von Remote-Arbeit
- die Digitalisierung von bestehenden Prozessen
- der wachsende Anteil digitalen Technologien in der Industrie
- ein Anstieg der KMU, die digitale Technologien einsetzen
- die zunehmende Nutzung von Over-the-Top-Diensten (OTT), einer neuen Methode, Filme und Fernsehen direkt über das Internet zu übertragen, ohne eine traditionelle Kabel- oder Satellitenübertragung
- die Entwicklung von datenerzeugenden und datenhungrigen Technologien wie IoT oder maschinellem Lernen (ML)
Gerade bei Technologien, die ohne Rechenzentren nicht denkbar wären, ist ein großes Wachstum zu beobachten – z. B. die wachsende Nachfrage nach Cloud-Diensten, deren Anbieter sich für externe Rechenzentren entscheiden. Das ist tatsächlich der aktuelle Trend, da eigene Rechenzentren viel höhere Investitionen erfordern, sowohl in der Installation als auch für ihre spätere Wartung.
Trends bei Data Centern
Automatisierung
Eine der Auswirkungen der weltweiten Pandemie war die Verlagerung der Arbeit ins Internet. Parallel dazu wurde in vielen Ländern die Zahl der Mitarbeiter, die vor Ort arbeiten dürfen, erheblich reduziert. Eine der Möglichkeiten, wie die Rechenzentren der Zukunft mit solchen Problemen umgehen werden, ist die vollständige oder teilweise Automatisierung von Arbeit durch den Einsatz von KI- und Robotic-Process-Automation-Lösungen.
Edge Computing
Edge Computing wird eine große Rolle bei der Entwicklung zukünftiger Rechenzentren spielen. Da immer mehr Menschen intelligente Lösungen einsetzen, nicht nur in Unternehmen, sondern auch in den eigenen vier Wänden, wird die Nachfrage nach Edge Computing weiter steigen, ebenso wie die Nachfrage nach Edge-Computing-Geräten. Dies wiederum wird die Rechenzentren verändern, da die Dezentralisierung der Rechenleistung einen direkten Einfluss auf die Art des Rechenzentrums der Zukunft haben wird. Laut statista.com wird der Wert des globalen Smart-Home-Marktes bis 2022 auf 53,45 Milliarden Dollar 4 ansteigen.
Es lohnt sich auch, über die Verbindung von Edge Computing mit dem 5G-Netz – als Alternative zu klassischen Rechenzentren – nachzudenken, die eine schnellere Entwicklung von Anwendungen im Zusammenhang mit KI oder dem IoT ermöglichen wird.
Edge Computing ermöglicht es, Daten näher an der Quelle zu verarbeiten und so die Latenzzeit zu verringern. Dies wird wahrscheinlich zur Entwicklung mobiler Datenzentren führen, die beispielsweise in der Nähe großer Sportveranstaltungen, Konzerte usw. leicht eingerichtet werden können. Das kann auch die Lösung für Verbindungsprobleme in abgelegenen Gebieten sein.
Nachhaltigkeit
Da auch Unternehmen sich immer mehr des Klimawandels bewusst und zum schnellen Handeln aufgefordert werden, müssen auch die Rechenzentren Nachhaltigkeit in ihre Strategien integrieren.
Nach Angaben des Journal of Science 5 waren Rechenzentren für 1 % des gesamten weltweiten Energieverbrauchs verantwortlich. Allerdings hat sich die Arbeitslast der Rechenzentren zwischen 2010 und 2020 versechsfacht, während der Energieverbrauch nicht proportional zu diesen Zahlen gestiegen ist. Dies ist ein Hinweis auf die Fortschritte bei Rechenzentrum in Form neuer CPU-Technologien sowie energieeffizienterer Speicherlösungen wie Non-Volatile Memory Express (NVMe).
Die Rechenzentren der Zukunft werden jedoch noch umweltfreundlicher sein. Die Nachfrage nach Datenspeicherung wird sicherlich nicht weniger werden, aber die Rechenzentren werden die Nutzung von Datenkompression, Deduplizierung und anderen effizienzsteigernden Methoden ausbauen und verbessern. Ein weiterer Faktor ist, dass die Kühlung moderner Rechenzentren mit flüssigen oder sogenannten passiven Systemen erfolgt. Die Luftkühlung, die bisher zum störungsfreien Betrieb der Server beigetragen hat, verbraucht eine große Menge an Ressourcen. Die Flüssigkeitskühlung hingegen ermöglicht eine rasche Senkung der Temperatur und des Energieverbrauchs und ist oft als geschlossener ökologischer Kreislauf angelegt. Passiv gekühlte Systeme mit modernster Technik in Komponenten, die deutlich weniger Strom verbrauchen und höhere Temperaturen vertragen, werden in Zukunft deutlich stärker im Vordergrund stehen.
Das Rechenzentrum der Zukunft wird schon unter Berücksichtigung einer besseren Effizienz konzipiert und platziert. Gutes Beispiel dafür sind Google, Facebook und Amazon, die in Schweden Land für den Bau von Rechenzentren erworben haben, da kühlere Regionen weniger Energie für die Kühlung der Server benötigen. Microsoft geht mit seinem Projekt Natick, das die Möglichkeiten der Einrichtung von Unterwasser-Rechenzentren erforscht, einen eher ungewöhnlichen, aber vielversprechenden Weg. Auf dem Meeresboden, geschützt vor korrosivem Sauerstoff, Feuchtigkeit und Erschütterungen, sind Datenzentren offensichtlich gut aufgehoben. Zumindest die Server von Naticks Unterwasser-Rechenzentrum mit 864 Servern und 27,6 Petabyte Festplatten (etwa 27,6 Millionen Gigabyte) wiesen laut Microsoft eine Ausfallrate auf, die nur 1/8 des Wertes der Kontrollgruppe an Land betrug. Und mit natürlichem Meerwasser als Kühlmittel ist ein solches Datenzentrum sogar ein Gewinn für die Umwelt.
1 https://www.statista.com/statistics/871513/worldwide-data-created/
2 https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/service-market-for-data-center
3 https://www.gminsights.com/industry-analysis/datacenter-services-market
4 https://www.iotforall.com/smart-home-industry-to-see-opportunity-and-risk-for-2021
5 https://davidmytton.blog/how-much-water-do-data-centers-use/
